Valami váratlant talált a Naprendszert elhagyó űrszonda

Több részecskét talált a Voyager-2 a csillagközi térben, mint amire a kutatók számítottak – írja a Science Alert tudományos portál.

41 évig tartó utazást követően, 2018 novemberében a NASA Voyager-2 néven ismert űrszondája elhagyta a Naprendszert és a csillagközi térbe lépett. Küldetése azonban nem ért véget, folyamatosan küldi az adatokat arról, mi található ezen a teljesen ismeretlen vidéken.

Az első eredmények mindenképp meglepők:

ahogy az eszköz távolodik a Naptól, és annak befolyásától, egyre sűrűbb plazmába botlik.

A csillagközi tér egy másik részén hasonlót érzékelt a Naprendszert 2012-ben elhagyó Voyager-1 is.

Mindez arra enged következtetni, hogy a plazmasűrűség-növekedés egy általános tendencia lehet a közeli csillagközi térben.

Helioszféra és heliopauza

A bolygóközi teret - és azon túl is egy hatalmas térrészt - a Napból kiáramló plazma tölti ki. Ez az áramlás a napszél, amely nagy energiájú, elektromosan töltött részecskékből áll. A plazma által kitöltött térrészt nevezzük helioszférának, vagyis a Nap szférájának. A helioszférán kívül már a csillagközi térről beszélünk, a kettő között pedig valamilyen határréteg, a heliopauza helyezkedik el.

A heliopauzán túl a napszél nyomása már nem elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a csillagközi térből érkező szélnek.

A Voyagereknek ezt a határréteget sikerült átlépniük.

A napszél plazmája találkozik a csillagközi térrel Forrás: Wikimedia Commons

Váratlan sűrűségnövekedés

A világűrt vákuumként szokták elképzelni, de nagyon kis sűrűségben tartalmaz anyagot. A Naprendszeren belül a napszél átlagos proton és elektronsűrűsége 3-10 részecske köbcentiméterenként, de ez az érték a Naptól távolodva egyre csökken.

A korábbi becslések úgy vélték, a Tejútrendszer csillagközi terében 0,037 elektron/cm³ a plazmasűrűség, míg a külső helioszférában ez az érték 0,002 elektron/cm³.

A Voyagerek a várakozásokkal szemben nagyobb plazmasűrűségről számoltak be: 2013-ban a Voyager-1 0,055 elektron/cm³-t mért 18,3 milliárd kilométeres távolságban. Hasonló eredményekre jutott évekkel később, 2019 januárjában a Voyager-2 is, amely 0,039-es értéket jelzett, a szonda ekkor 17,8 milliárd kilométerre járt a Naptól.

Ahogy tovább haladtak a csillagközi térben, mindkét eszköz meredek sűrűségemelkedésről küldött adatokat. A 21,2 milliárd kilométerre járó Voyager-1 műszere 0,13 elektron/cm³-t, a 18,5 milliárd kilométerre lévő Voyager-2 érzékelője 0,12 elektron/cm³-t mutatott.

A Voyager-2 űrszonda illusztrációja Forrás: Mark Garlick

Mi lehet a háttérben?

Jelen pillanatban két elmélet létezik, az egyik, hogy a csillagközi mágneses tér okozza a jelenséget. A teória összhangban van a Voyager-2 megfigyelésével, ami a vártnál erősebb mágneses mezőről számolt be a heliopauza átszelésekor.

Egy másik elmélet a csillagközi szelet teszi felelőssé, ami a heliopauzánál lelassul és „feltorlódik". A New Horizons szonda 2018-ban halvány ultraibolya fénnyel világító semleges hidrogénatomok felhalmozódását észlelte a heliopauzánál, ez alátámaszthatja az utóbbi elképzelést. Természetesen könnyen lehet, hogy mindkét elgondolás helyes, a csillagászok ezért folytatják a vizsgálatokat.

A Voyager-2 eredményeit bemutató tanulmány a The Astrophysical Journal Letters című asztrofizikai szakfolyóiratban jelent meg.